一種單壓縮機自復疊製冷系統的製作方法
2023-05-03 12:00:06
一種單壓縮機自復疊製冷系統的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種單壓縮機自復疊製冷系統，其包括壓縮機、冷凝器、乾燥過濾器與回熱器，壓縮機的出氣端通過高溫排氣管與冷凝器相連通，冷凝器與乾燥過濾器相連通，回熱器與所述壓縮機回氣端相連通，其中，所述單壓縮機自復疊製冷系統包括多級冷凝蒸發器，首位的冷凝蒸發器通過管路與乾燥過濾器相連通，該管路穿過回熱器；多級冷凝蒸發器之間通過對應的回氣支路相連通，每級冷凝蒸發器配置有對應的氣液分離器，對應的氣液分離器用於將液態製冷劑導入對應的冷凝蒸發器內，氣液分離器內的氣態製冷劑匯入回氣總路內；末位的冷凝蒸發器通過回氣總路與蒸發器相連通，蒸發器與一膨脹罐相連通。優化了開始降溫階段與降溫最終階段的系統運行狀態。
【專利說明】一種單壓縮機自復疊製冷系統
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種單壓縮機自復疊製冷系統。
【背景技術】
[0002]混合工質制冷機的製冷溫區可以銜接普通冷溫區和深冷溫區，由於採用單純工質的林德循環系統壓力較高，並且系統熱效率較低。
[0003]採用多元混合工質的自疊制冷機可以在保持較高系統運行效率的前提下，長時間穩定的運行，近幾年自疊製冷技術得到了長足發展。但現有技術中通常存在這樣的問題，當製冷目標溫度比較低時，由於需要採用低沸點濃度較高的多元混合工質，在制冷機開始降溫階段，混合工質通過節流元件的氣相比例偏大、流量小，使壓縮機的排氣壓力過高、吸氣壓過低，從而導致壓縮機的壓比和排氣溫度過高，壓縮機的壽命將會大大降低甚至導致壓縮機因壓力保護而不能開機，難以實現壓縮機在開始降溫階段的壓比、排氣溫度和改善製冷劑的動態運行特性。
實用新型內容
[0004]鑑於上述現有技術的不足，本實用新型提供的一種單壓縮機自復疊製冷系統，以提高壓縮機使用壽命，優化開始降溫階段與降溫最終階段的系統運行狀態。
[0005]為解決上述技術問題，本實用新型方案包括:
[0006]一種單壓縮機自復疊製冷系統，其包括壓縮機、冷凝器、乾燥過濾器與回熱器，壓縮機的出氣端通過高溫排氣管與冷凝器相連通，冷凝器與乾燥過濾器相連通，回熱器與所述壓縮機回氣端相連通，其中，所述單壓縮機自復疊製冷系統包括多級冷凝蒸發器，首位的冷凝蒸發器通過管路與乾燥過濾器相連通，該管路穿過回熱器；多級冷凝蒸發器之間通過對應的回氣支路相連通，每級冷凝蒸發器配置有對應的氣液分離器，對應的氣液分離器用於將液態製冷劑導入對應的冷凝蒸發器內，氣液分離器內的氣態製冷劑匯入回氣總路內；末位的冷凝蒸發器通過回氣總路與蒸發器相連通，蒸發器與一膨脹罐相連通。
[0007]所述的單壓縮機自復疊製冷系統，其中，所述單壓縮機自復疊製冷系統包括五級冷凝蒸發器，上述乾燥過濾器通過第一管路與第一氣液分離器相連通，第一管路穿過上述回熱器，第一級冷凝蒸發器通過第一回氣支路與回熱器相連通，第一氣液分離器的液態製冷劑管路與第一級冷凝蒸發器相連通，第一氣液分離器的氣態製冷劑管路穿過第一級冷凝蒸發器與第二氣液分離器相連通；第二氣液分離器的液態製冷劑管路與第二級冷凝蒸發器相連通，第二氣液分離器的氣態製冷劑管路穿過第二級冷凝蒸發器與第三氣液分離器相連通，第一級冷凝蒸發器與第二級冷凝蒸發器通過第二回氣支路相連通；第三氣液分離器的液態製冷劑管路與第三級冷凝蒸發器相連通，第三氣液分離器的氣態製冷劑管路穿過第三級冷凝蒸發器與第四氣液分離器相連通，第二級冷凝蒸發器與第三級冷凝蒸發器通過第三回氣支路相連通；第四氣液分離器的液態製冷劑管路與第四級冷凝蒸發器相連通，第四氣液分離器的氣態製冷劑管路穿過第四級冷凝蒸發器、第五級冷凝蒸發器與上述回氣總路相連通，第三級冷凝蒸發器與第四級冷凝蒸發器通過第四回氣支路相連通；第四級冷凝蒸發器與第五級冷凝蒸發器通過第五回氣支路相連通，第五級冷凝蒸發器通過上述回氣總路與上述蒸發器相連通。
[0008]所述的單壓縮機自復疊製冷系統，其中，第一氣液分離器的液態製冷劑管路、第二氣液分離器的液態製冷劑管路、第三氣液分離器的液態製冷劑管路、第四氣液分離器的液態製冷劑管路與上述回氣總路上均設置有第一控制閥門。
[0009]所述的單壓縮機自復疊製冷系統，其中，所述單壓縮機自復疊製冷系統包括三級冷凝蒸發器，上述乾燥過濾器通過第二管路與第六氣液分離器相連通，第二管路穿過上述回熱器，第六級冷凝蒸發器通過第六回氣支路與回熱器相連通，第六氣液分離器的液態製冷劑管路與第六級冷凝蒸發器相連通，第六氣液分離器的氣態製冷劑管路穿過第六級冷凝蒸發器與第七氣液分離器相連通；第七氣液分離器的液態製冷劑管路與第七級冷凝蒸發器相連通，第七氣液分離器的氣態製冷劑管路穿過第七級冷凝蒸發器與第八氣液分離器相連通，第六級冷凝蒸發器與第七級冷凝蒸發器通過第七回氣支路相連通；第八氣液分離器的液態製冷劑管路與第八級冷凝蒸發器相連通，第八氣液分離器的氣態製冷劑管路穿過第八級冷凝蒸發器與上述回氣總路相連通，第七級冷凝蒸發器與第八級冷凝蒸發器通過第八回氣支路相連通，第八級冷凝蒸發器通過上述回氣總路與上述蒸發器相連通。
[0010]所述的單壓縮機自復疊製冷系統，其中，第六氣液分離器的液態製冷劑管路、第七氣液分離器的液態製冷劑管路、第八氣液分離器的液態製冷劑管路與上述回氣總路上均設置有第二控制閥門。
[0011]本實用新型提供的一種單壓縮機自復疊製冷系統，採用一個壓縮機帶動多級冷凝蒸發器，單壓縮機通電後，混合製冷劑經過冷凝器、乾燥過濾器，分四路進入回熱器降溫，降溫後根據製冷劑特性冷凝成液體向下流動，其餘混合製冷劑根據製冷劑特性溶解為氣態向上走，下部分液體經過濾器、管路後進入對應冷凝蒸發器，溫度降低，上部分的氣態混合製冷劑穿過正在降溫中的冷凝蒸發器後，又有一部分製冷劑凝結成液體進入下一個對應冷凝蒸發器，上部分其餘混合製冷劑氣體經下一個對應冷凝蒸發器降溫又有部分製冷劑成液體，依次類推，最終可以使箱內溫度降至-150°C，從而明顯降低了壓縮機在開始降溫階段的壓比、排氣溫度和改善製冷系統的運行狀態，同步的更低的製冷溫度和提升製冷系統的熱力學效率，提高了壓縮機使用壽命，優化了開始降溫階段與降溫最終階段的系統運行狀態。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012]圖1是本實用新型中五級單壓縮機自復疊製冷系統；
[0013]圖2是本實用新型中三級單壓縮機自復疊製冷系統。
【具體實施方式】
[0014]本實用新型提供了一種單壓縮機自復疊製冷系統，為使本實用新型的目的、技術方案及效果更加清楚、明確，以下對本實用新型進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，並不用於限定本實用新型。
[0015]本實用新型提供了一種單壓縮機自復疊製冷系統，其包括壓縮機1、冷凝器2、乾燥過濾器3與回熱器4，壓縮機I的出氣端通過高溫排氣管5與冷凝器2相連通，冷凝器2與乾燥過濾器3相連通，回熱器4與所述壓縮機I回氣端相連通，其中，所述單壓縮機自復疊製冷系統包括多級冷凝蒸發器，首位的冷凝蒸發器通過管路與乾燥過濾器3相連通，該管路穿過回熱器4 ;多級冷凝蒸發器之間通過對應的回氣支路相連通，每級冷凝蒸發器配置有對應的氣液分離器，對應的氣液分離器用於將液態製冷劑導入對應的冷凝蒸發器內，氣液分離器內的氣態製冷劑匯入回氣總路7內；末位的冷凝蒸發器通過回氣總路7與蒸發器8相連通，蒸發器8與膨脹罐6相連通，只有當單壓縮機自復疊製冷系統內壓力超壓時，氣態製冷劑才進入膨脹罐6內。通過多級冷凝蒸發器的技術方案，明顯降低了壓縮機在開始降溫階段的壓比、排氣溫度和改善製冷系統的運行狀態，同步的更低的製冷溫度和提升製冷系統的熱力學效率，提高了壓縮機使用壽命，優化了開始降溫階段與降溫最終階段的系統運行狀態。
[0016]在本實用新型的較佳實施例中，如圖1所示的，採用五級冷凝蒸發器，即四級分凝五級自負疊製冷系統，所述單壓縮機自復疊製冷系統包括五級冷凝蒸發器，上述乾燥過濾器3通過第一管路10與第一氣液分離器11相連通，第一管路10穿過上述回熱器4，第一級冷凝蒸發器12通過第一回氣支路13與回熱器4相連通，第一氣液分離器11的液態製冷劑管路14與第一級冷凝蒸發器12相連通，第一氣液分離器11的氣態製冷劑管路15穿過第一級冷凝蒸發器12與第二氣液分離器16相連通；第二氣液分離器16的液態製冷劑管路17與第二級冷凝蒸發器18相連通，第二氣液分離器16的氣態製冷劑管路19穿過第二級冷凝蒸發器18與第三氣液分離器9相連通，第一級冷凝蒸發器12與第二級冷凝蒸發器18通過第二回氣支路20相連通；第三氣液分離器9的液態製冷劑管路21與第三級冷凝蒸發器22相連通，第三氣液分離器9的氣態製冷劑管路23穿過第三級冷凝蒸發器22與第四氣液分離器24相連通，第二級冷凝蒸發器18與第三級冷凝蒸發器22通過第三回氣支路25相連通；第四氣液分離器24的液態製冷劑管路26與第四級冷凝蒸發器27相連通，第四氣液分離器24的氣態製冷劑管路28穿過第四級冷凝蒸發器27、第五級冷凝蒸發器29與上述回氣總路7相連通，第三級冷凝蒸發器22與第四級冷凝蒸發器27通過第四回氣支路30相連通；第四級冷凝蒸發器27與第五級冷凝蒸發器29通過第五回氣支路31相連通，第五級冷凝蒸發器29通過上述回氣總路7與上述蒸發器8相連通，蒸發器8與膨脹罐6相連通。
[0017]更進一步的，第一氣液分離器11的液態製冷劑管路14、第二氣液分離器16的液態製冷劑管路17、第三氣液分離器9的液態製冷劑管路23、第四氣液分離器24的液態製冷劑管路26與上述回氣總路7上均設置有第一控制閥門32。
[0018]混合製冷劑從壓縮機I進入冷凝器2降溫，再經過乾燥過濾器3過濾，通過回熱器4進入第一氣液分離器ll，R134a或R600a沉澱成為液體通過液態製冷劑管路14蒸發進入第一級冷凝蒸發器12實現製冷功能，其餘未液化混合製冷劑通過氣態製冷劑管路15穿過第一級冷凝蒸發器12，實現對其餘冷凝，再進入第二氣液分離器16，R23製冷劑冷凝成液體沉澱，經過氣態製冷劑管路19蒸發進入第二級冷凝蒸發器18中，實現製冷劑功能，其餘未液化製冷劑通過氣態製冷劑管路19進入第三氣液分離器9，此時R14製冷劑冷凝液化沉澱，經液態製冷劑管路21蒸發進入第三級冷凝蒸發器22實現製冷功能，其餘未液化製冷劑通過氣態製冷劑管路23穿過第三級冷凝蒸發器22進入第四氣液分離器24，R50製冷劑冷凝成液體沉澱通過液態製冷劑管路26進入第五級冷凝蒸發器29實現製冷功能，其餘未液化製冷劑通過氣態製冷劑管路28穿過第四級冷凝蒸發器27與第五級冷凝蒸發器29進入蒸發器8製冷。所有製冷劑製冷功能完成後都依次通過回氣總路7以及第五回氣支路31、第四回氣支路30、第三回氣支路25、第二回氣支路20、第一回氣支路13回到壓縮機I中再繼續循環。當壓力控制器33檢測到系統壓力過高時，電磁膨脹閥34動作，部分混合製冷劑經電磁膨脹閥34進入膨脹罐6，再由回氣總路7回到系統中繼續運行循環。
[0019]在本實用新型的另一較佳實施例中，如圖2所示的，所述單壓縮機自復疊製冷系統包括三級冷凝蒸發器，即三級分凝四級自負疊製冷系統，上述乾燥過濾器3通過第二管路35與第六氣液分離器36相連通，第二管路35穿過上述回熱器4，第六級冷凝蒸發器37通過第六回氣支路38與回熱器4相連通，第六氣液分離器36的液態製冷劑管路39與第六級冷凝蒸發器37相連通，第六氣液分離器36的氣態製冷劑管路40穿過第六級冷凝蒸發器37與第七氣液分離器41相連通；第七氣液分離器41的液態製冷劑管路42與第七級冷凝蒸發器43相連通，第七氣液分離器41的氣態製冷劑管路44穿過第七級冷凝蒸發器43與第八氣液分離器45相連通，第六級冷凝蒸發器37與第七級冷凝蒸發器43通過第七回氣支路46相連通；第八氣液分離器45的液態製冷劑管路47與第八級冷凝蒸發器48相連通，第八氣液分離器45的氣態製冷劑管路49穿過第八級冷凝蒸發器48與上述回氣總路7相連通，第七級冷凝蒸發器43與第八級冷凝蒸發器48通過第八回氣支路50相連通，第八級冷凝蒸發器48通過上述回氣總路7與上述蒸發器8相連通，蒸發器8與膨脹罐6相連通。
[0020]更進一步的，第六氣液分離器36的液態製冷劑管路39、第七氣液分離器41的液態製冷劑管路42、第八氣液分離器45的液態製冷劑管路47與上述回氣總路7上均設置有第二控制閥門51，更進一步的提高了對單壓縮機自復疊製冷系統的控制力。
[0021]混合製冷劑從壓縮機I進入冷凝器2降溫，再經過乾燥過濾器3過濾，通過回熱器4進入第六氣液分離器36，R134a/R600a液體沉澱通過液態製冷劑管路39蒸發進入第六級冷凝蒸發器37實現製冷功能。其餘混合製冷劑由於是氣體無法沉澱經通過氣態製冷劑管路40穿過第六級冷凝蒸發器37，實現對其餘冷凝，再進入第七氣液分離器41，R23製冷劑冷凝成液體沉澱，經過液態製冷劑管路42蒸發進入第七級冷凝蒸發器43中，實現製冷劑功能，其餘未液化製冷劑通過第七氣液分離器41的氣態製冷劑管路44穿過第七級冷凝蒸發器43進入第八氣液分離器45，此時R14製冷劑冷凝液化沉澱，經液態製冷劑管路47蒸發進入第八級冷凝蒸發器48實現製冷功能，其餘未液化製冷劑通過氣態製冷劑管路49穿過第八級冷凝蒸發器48進入蒸發器8製冷。所有製冷劑製冷功能完成後都依次通過回氣總路7以及第八回氣支路50、第七回氣支路46、第六回氣支路38回到壓縮機I中再繼續循環。當壓力控制器33檢測到系統壓力過高時，電磁膨脹閥34動作，部分混合製冷劑經電磁膨脹閥34進入膨脹罐6，再由回氣總路7回到系統中繼續運行循環。
[0022]當然，以上說明僅僅為本實用新型的較佳實施例，本實用新型並不限於列舉上述實施例，應當說明的是，任何熟悉本領域的技術人員在本說明書的教導下，所做出的所有等同替代、明顯變形形式，均落在本說明書的實質範圍之內，理應受到本實用新型的保護。
【權利要求】
1.一種單壓縮機自復疊製冷系統，其包括壓縮機、冷凝器、乾燥過濾器與回熱器，壓縮機的出氣端通過高溫排氣管與冷凝器相連通，冷凝器與乾燥過濾器相連通，回熱器與所述壓縮機回氣端相連通，其特徵在於，所述單壓縮機自復疊製冷系統包括多級冷凝蒸發器，首位的冷凝蒸發器通過管路與乾燥過濾器相連通，該管路穿過回熱器；多級冷凝蒸發器之間通過對應的回氣支路相連通，每級冷凝蒸發器配置有對應的氣液分離器，對應的氣液分離器用於將液態製冷劑導入對應的冷凝蒸發器內，氣液分離器內的氣態製冷劑匯入回氣總路內；末位的冷凝蒸發器通過回氣總路與蒸發器相連通，蒸發器與一膨脹罐相連通。
2.根據權利要求1所述的單壓縮機自復疊製冷系統，其特徵在於，所述單壓縮機自復疊製冷系統包括五級冷凝蒸發器，上述乾燥過濾器通過第一管路與第一氣液分離器相連通，第一管路穿過上述回熱器，第一級冷凝蒸發器通過第一回氣支路與回熱器相連通，第一氣液分離器的液態製冷劑管路與第一級冷凝蒸發器相連通，第一氣液分離器的氣態製冷劑管路穿過第一級冷凝蒸發器與第二氣液分離器相連通；第二氣液分離器的液態製冷劑管路與第二級冷凝蒸發器相連通，第二氣液分離器的氣態製冷劑管路穿過第二級冷凝蒸發器與第三氣液分離器相連通，第一級冷凝蒸發器與第二級冷凝蒸發器通過第二回氣支路相連通；第三氣液分離器的液態製冷劑管路與第三級冷凝蒸發器相連通，第三氣液分離器的氣態製冷劑管路穿過第三級冷凝蒸發器與第四氣液分離器相連通，第二級冷凝蒸發器與第三級冷凝蒸發器通過第三回氣支路相連通；第四氣液分離器的液態製冷劑管路與第四級冷凝蒸發器相連通，第四氣液分離器的氣態製冷劑管路穿過第四級冷凝蒸發器、第五級冷凝蒸發器與上述回氣總路相連通，第三級冷凝蒸發器與第四級冷凝蒸發器通過第四回氣支路相連通；第四級冷凝蒸發器與第五級冷凝蒸發器通過第五回氣支路相連通，第五級冷凝蒸發器通過上述回氣總路與上述蒸發器相連通。
3.根據權利要求2所述的單壓縮機自復疊製冷系統，其特徵在於，第一氣液分離器的液態製冷劑管路、第二氣液分離器的液態製冷劑管路、第三氣液分離器的液態製冷劑管路、第四氣液分離器的液態製冷劑管路與上述回氣總路上均設置有第一控制閥門。
4.根據權利要求1所述的單壓縮機自復疊製冷系統，其特徵在於，所述單壓縮機自復疊製冷系統包括三級冷凝蒸發器，上述乾燥過濾器通過第二管路與第六氣液分離器相連通，第二管路穿過上述回熱器，第六級冷凝蒸發器通過第六回氣支路與回熱器相連通，第六氣液分離器的液態製冷劑管路與第六級冷凝蒸發器相連通，第六氣液分離器的氣態製冷劑管路穿過第六級冷凝蒸發器與第七氣液分離器相連通；第七氣液分離器的液態製冷劑管路與第七級冷凝蒸發器相連通，第七氣液分離器的氣態製冷劑管路穿過第七級冷凝蒸發器與第八氣液分離器相連通，第六級冷凝蒸發器與第七級冷凝蒸發器通過第七回氣支路相連通；第八氣液分離器的液態製冷劑管路與第八級冷凝蒸發器相連通，第八氣液分離器的氣態製冷劑管路穿過第八級冷凝蒸發器與上述回氣總路相連通，第七級冷凝蒸發器與第八級冷凝蒸發器通過第八回氣支路相連通，第八級冷凝蒸發器通過上述回氣總路與上述蒸發器相連通。
5.根據權利要求2所述的單壓縮機自復疊製冷系統，其特徵在於，第六氣液分離器的液態製冷劑管路、第七氣液分離器的液態製冷劑管路、第八氣液分離器的液態製冷劑管路與上述回氣總路上均設置有第二控制閥門。
【文檔編號】F25B7/00GK203837314SQ201420155904
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2014年4月2日 優先權日:2014年4月2日
【發明者】李志波, 李斌, 趙向斌, 邢學智, 匡磊 申請人:青島澳柯瑪超低溫冷凍設備有限公司